Выполнение работы

Прибор для определения вязкости по методу Стокса представляет собой стеклянный цилиндр, заполненный испытуемой жидкостью .На цилиндре наносятся две метки. Верхняя метка означает начало равномерного движения шарика. Для измерений очень удобны стеклянные или стальные шарики с диаметром 3-4мм_.

При определении коэффициента внутреннего трения жидкости по методу падающего шарика рекомендуется следующий порядок выполнения работы.

1. Измерить диаметр шарика с помощью микрометра.

2. Приготовить секундомер к пуску.

3. Бросить первый шарик в сосуд.

4. В момент прохождения шариком верхней метки включить секундомер, а в момент прохождения нижней метки - остановить.

5. Определить скорость движения шарика по формуле гдеl –путь, который проходит шарик, двигаясь равномерно.

6. Повторить (пункт 1-5) для других шариков.

7. Зная плотность вещества, из которого сделан шарик ρ_ш , плотность исследуемой жидкости ρ_{ж ,} скорость движения шарика υ, определить коэффициент вязкости для каждого опыта.

8. Найти средний коэффициент вязкости η_ср.

9. Определить абсолютную и относительную ошибки результата.

10. Все полученные данные заносятся в таблицу.

Таблица 2

Запись результатов измерений при определении коэффициента внутреннего трения по методу Стокса.

№	r см	l,см	t,с	R, см	υ, см/с	η , пз	ηср	Δŋ.	Δŋср.		t °С
1. 2. 3.

Коэффициент внутреннего трения сильно зависит от температуры. Но так как количество жидкости в цилиндре довольно велико, а измерения происходят быстро, температура жидкости за время измерений практически не успевает измениться. Поэтому определение коэффициента внутреннего трения по методу Стокса при комнатной температуре может производиться без термостатирования прибора, но в таблице нужно указать, при какой температуре производились измерения.

Все величины подставляют в формулу (3) в единицах системы СГС и получают коэффициент внутреннего трения в пуазах.

Приложение 1 Табличные данные плотности

Плотность шарика стального – 7,9 г/см³

Плотность шарика свинцового – 11,3 г/см³

Плотность касторового масла - 0,97 г/см³

Трансформаторного масла - 0,84 – 0,89 г/см³

Плотность глицерина

Концентрация: 10% - 1,024 г/см³

20% - 1,035 г/см³

30% - 1,057 г/см³

40% - 1,092 г/см³

50% - 1,126 г/см³

Литература

1. Ремизов А.Н.Медицинская биологическая физика.М.:Дрофа, 2004,глава 7.

2. Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика, 1999,2003,Глава 9

3. Эсаулова И.А.,Блохина М.Е.,Гонцов Л.Д. Руководство к лабораторным

работам по медицинской биологической физике.М.:ВШ,1987

4. Хитун В.А. Практикум по физике.М.:ВШ,1972 г. Работа 4,5.

Контрольные вопросы.

1. Что изучает реология?

2. Свойства реальной жидкости.

3. Режимы течения реальных жидкостей.

4. Ньютоновская и неньютоновская жидкости.

5. Что называется коэффициентом вязкости?

6. Какова единица измерения коэффициента вязкости в системах СИ, СГС?

7. Как изменяется коэффициент вязкости с увеличением концентрации жидкости, температуры?

8. Запишите выражение силы взаимодействия движущихся слоев жидкости (Формула Ньютона).

9. Формула Стокса.

10. Чему равна выделенная часть выражения:

11. Чему равна выделенная часть выражения:

12. Запишите выражение для объема жидкости, вытекающей из трубки (Формула Пуазейля).

13. Вывод формулы для определения коэффициента вязкости по методу Стокса.

14. Вывод формулы для определения коэффициента вязкости вискозиметрическим методом.